RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI MIKROKONTROLER TUGAS AKHIRspmi.poltekba.ac.id/spmi/fileTA/Yossy Nugraha_150309278293.pdf · RANCANG BANGUN

RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK

BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI

MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR

YOSSY NUGRAHA

NIM : 150309278293

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

BALIKPAPAN

2018

RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK

BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI

MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR

KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT

UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI


YOSSY NUGRAHA

NIM : 150309278293


JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

BALIKPAPAN

2018

LEMBAR PENGESAHAN

RANCANG BAI\IGT]N ALAT PENJERNIH MINYAKBEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI

MIKROKONTROLER

Disusun Oleh :

YOSSY I\ruGRAHANIM: 150309278293

Penguji I Penguji II

tN'-Ali Abrar. S.Si.. M.T.

NrP. 19770203201 s041003

NIDN. tt0ta4770l 2014041001

.r/ d.'',/-f1\+

:dg6sH

1 1988031006

ST'RAT PERI\TYATAAII

Yang bertardatangandi bawah ini :

Nama : YossyNugraha

Tempar/Tgl Lahir : Balikpapan/25 April 1997

:150309278293

Menyatakan bahwa tugas aktrir yang berjudul *RAIICANG BANIGIJN

ALAT PENJERNIH MINYAK BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM

PENGENDALI MIKROKONTROLER" adalah bukan merupakan hasil karya tulis

ofturg lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami

sebutkan sumbemya.

Demikian pernyataan kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila

pemyataan ini tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis.

Balikpapan, 14 Agustus 2018

Mahasiswa,

YOSSYNUGRAHANM: 150309278293

NIM

iii

iv

Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada

Ayahanda dan Ibunda tercinta

Antonius Daryono dan Sri Retno Widayati,

Saudariku yang kusayangi

Tesalonika Dwi Nugraha

ST]RAT PERFTYATAAN PERSETUJUAIPUBLIKASI KARYA ILMIAIIKEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademi Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda tangan

di bawatr ini:

Nama

NIM

Program Studi

Judul TA

YossyNugraha

150309278293

Teknik Elektronika

Rancang Bangun Alat Penjernih Minyak Bekas Pakai Berbasis

Sistem Pengendali Mikrokontroler

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak

kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan" mengalih media atau

format-karq mengelola dalam bentuk pangkalan data (databases), merawat, dan

mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan.nama saya sebagai

penulis/pencipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : BalikpapanPadatinggal: 14 Agustus 2018

Yang menyatakan

(Yossy Nugraha)

vi

ABSTRACT

Cooking oil is one of the needs of housewives and street vendors who serve

fried products. Repeatedly reheated cooking oil or so-called waste oil can cause

the color of the oil to be a darker, rancid color. Waste oil can be recovered by

adsorbing the impurities and colors contained in the cooking oil by using wood

charcoal. The process of purifying the oil until the appropriate stage of use carried

out the process of deposition for 24 hours.

The results of the test obtained, the cooking oil has peroxide value 1.60 mek

O2/kg and free fatty acid 0.1514%. While on 12 hours recycled oil has peroxide

value of 1.54 mek O2/kg and free fatty acid 0.1384%. The best results are found in

24 hours recycled oil which has a peroxide value of 1.25 mek O2/kg and free fatty

acid 0.1119%. From the results of the above test, then found the results that wood

charcoal can reduce the value of peroxides and free fatty acid of cooking oil.

Used oil purifier using Arduino Mega based control system and GSM Module

as SMS notification. This system also adds Solenoid Valve which is useful for

channeling oil from one container to another container and DC motor as stirring

oil with wood charcoal.

Keyword : Arduino Mega, Oil, Charcoal, GSM Module

vii

ABSTRAK

Minyak goreng merupakan salah kebutuhan ibu rumah tangga maupun

pedagang kaki lima yang menyajikan produk gorengan. Minyak goreng yang telah

dipanaskan secara berulang-ulang atau yang dapat disebut sebagai minyak jelantah,

dapat menyebabkan warna minyak tersebut menjadi warna yang lebih gelap dan

berbau tengik. Minyak jelantah dapat dimanfaatkan kembali dengan cara

mengadsorpsi kotoran-kotoran dan warna yang terdapat di dalam minyak jelantah

dengan menggunakan arang kayu. Proses penjernihan minyak sampai dengan tahap

layak pakai dilakukan proses pengendapan selama 24 jam.

Hasil dari pengujian yang didapat, minyak jelantah memiliki nilai peroksida

1,60 mek O2/kg dan asam lemak bebas 0,1514 %. Sedangkan pada minyak daur

ulang 12 jam memiliki nilai peroksida 1,54 mek O2/kg dan asam lemak bebas

0,1384 %. Hasil yang terbaik didapati pada minyak daur ulang 24 jam yakni

memiliki nilai peroksida 1,25 mek O2/kg dan asam lemak bebas 0,1119 %. Dari

hasil pengujian di atas, maka didapati hasil bahwa arang kayu dapat menurunkan

nilai dari peroksida dan asam lemak bebas minyak jelantah.

Alat penjernih minyak bekas pakai menggunakan sistem kendali berbasis

Arduino Mega dan Modul GSM sebagai notifikasi SMS. Sistem ini juga

menambahkan Solenoid Valve yang berguna untuk menyalurkan minyak dari satu

wadah ke wadah yang lain dan motor DC sebagai pengaduk minyak dengan arang

kayu.

Kata kunci : Arduino Mega, Minyak, Arang, Modul GSM

viii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yesus Kristus,

karena atas berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul

“Rancang Bangun Alat Penjernih Minyak Bekas Pakai Berbasis Sistem Pengendali

Mikrokontroler” dengan tepat waktu dan tanpa adanya halangan yang berarti.

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan tugas akhir meliputi

proses serta hasil daur ulang minyak bekas pakai, sehingga akan mampu

menghasilkan minyak yang dapat diolah kembali.

Dalam penulisan tugas akhir ini penulis banyak mendapatkan bantuan dari

berbagai pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia-Nya sehingga penulis bisa

menyelesaikan Tugas Akhir dengan lancar.

2. Ramli, S.E., M.M., sebagai Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.

3. Drs. Armin, M.T., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektronika Politeknik

Negeri Balikpapan.

4. Andi Sri Irtawaty, S.T., M.Eng., sebagai pembimbing I dan Saiful

Ghozi, S.Pd., M.Pd., sebagai pembimbing II yang telah membimbing

dan memberikan pengarahan selama pengerjaan tugas akhir ini.

5. Seluruh staf dan karyawan jurusan Teknik Elektronika Politeknik

Negeri Balikpapan dan rekan-rekan atas diskusi dan konsultasi yang

diberikan.

6. Ayahanda dan Ibunda tercinta beserta seluruh keluarga yang telah

memberikan dukungan dan doa yang tiada henti-hentinya.

7. Seluruh teman angkatan 2015 Teknik Elektronika yang telah banyak

membantu selama penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

8. Semua pihak yang penulis tidak dapat menyebutkan satu persatu, yang

telah memberikan bantuan secara langsung maupun tidak langsung

dalam penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

ix

Penulis menyadari bahwasanya tugas akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan, dan masih banyak ditemui kekurangan dan kelemahan. Oleh karena

itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan.

Balikpapan, 2 Mei 2018

Penulis

x

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL ................................................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii

SURAT PERNYATAAN.................................................................................... iii

LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................. iv

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

KEPENTINGAN AKADEMIS .......................................................................... v

ABSTRACT ........................................................................................................ vi

ABSTRAK .......................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG...................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xvii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 2

1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2

1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 2

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Mikrokontroler ........................................................................................... 4

2.2 Arduino ...................................................................................................... 4

2.2.1 Arduino Mega 2560 ................................................................................ 4

2.2.2 Arsitektur Arduino Mega 2560 ............................................................... 5

2.2.3 Blok Diagram Arduino Mega 2560 ......................................................... 9

2.2.4 Konfigurasi Pin ATMega 2560 ............................................................... 10

2.2.5 Software Arduino .................................................................................... 10

2.2.6 Bahasa Pemrograman Berbasis Bahasa C ............................................... 11

2.3 Motor DC ................................................................................................... 13

2.4 Sensor Warna RGB TCS3200 ................................................................... 14

2.5 Relay .......................................................................................................... 15

2.6 LCD (Liquid Crystal Display) ................................................................... 17

2.7 Sensor Ultrasonic ...................................................................................... 18

2.8 Solenoid Valve ........................................................................................... 19

2.9 Module GSM (Global System Mobile) SIM900A ..................................... 20

2.10 Minyak Goreng .......................................................................................... 22

2.11 Arang Kayu ................................................................................................ 23

2.12 Peroksida.................................................................................................... 23

2.13 FFA(Free Fatid Acid) ................................................................................ 24

xi

BAB III PERANCANGAN

3.1 Jenis Penelitian .......................................................................................... 27

3.2 Tempat dan Waktu ..................................................................................... 27

3.3 Peralatan dan Bahan yang digunakan ........................................................ 27

3.4 Rincian Anggaran Biaya (RAB) ................................................................ 28

3.5 Proses Perancangan ................................................................................... 29

3.6 Pembuatan Alat .......................................................................................... 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Instalasi Software IDE Arduino................................................................. 31

4.2 Pengunggahan Program ke dalam Board Arduino .................................... 33

4.3 Pengujian Secara Manual .......................................................................... 34

4.4 Pengujian Alat ........................................................................................... 37

4.5 Hasil Uji Lab Minyak yang Telah didaur Ulang ....................................... 41

4.6 Dokumentasi Penulis ................................................................................. 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 45

5.2 Saran .......................................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 47

LAMPIRAN ....................................................................................................... 50

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Board Arduino Mega ..................................................................... 5

Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega 2560 ........................................................ 9

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega 2560 ..................................................... 10

Gambar 2.4 Tampilan IDE Arduino dengan sebuah sketch .............................. 11

Gambar 2.5 Konstruksi motor DC .................................................................... 13

Gambar 2.6 Bentuk fisik sensor TCS3200 ........................................................ 14

Gambar 2.7 Gambar bentuk dan simbol relay .................................................. 16

Gambar 2.8 Struktur sederhana relay ................................................................ 16

Gambar 2.9 LCD 16x2 ...................................................................................... 17

Gambar 2.10 Sensor Ultrasonic HC-SR04 ......................................................... 19

Gambar 2.11 Solenoid Valve ............................................................................... 20

Gambar 2.12 Modul GSM SIM900 ..................................................................... 21

Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Alat Keseluruhan....................................... 29

Gambar 4.1 Persetujuan instalasi software Arduino ......................................... 31

Gambar 4.2 Pilihan Instalasi ............................................................................. 31

Gambar 4.3 Instalasi Folder .............................................................................. 32

Gambar 4.4 Proses Extract ................................................................................ 32

Gambar 4.5 Tampilan Awal Arduino ................................................................ 32

Gambar 4.6 Software IDE Arduino ................................................................... 33

Gambar 4.7 Penyesuaian board Arduino .......................................................... 33

Gambar 4.8 Keterangan port Arduino ............................................................... 34

Gambar 4.9 Minyak goreng bekas pakai ........................................................... 35

Gambar 4.10 Arang Kayu ................................................................................... 35

Gambar 4.11 Memasukkan minyak dan arang ke dalam gelas pengadukan ....... 35

Gambar 4.12 Proses pengadukan secara manual................................................. 36

Gambar 4.13 Proses Pengendapan ...................................................................... 36

Gambar 4.14 Proses Penyaringan ........................................................................ 36

Gambar 4.15 Hasil minyak daur ulang 12 jam .................................................... 37

Gambar 4.16 Hasil minyak daur ulang 24 jam .................................................... 37

Gambar 4.17 Penampilan alat secara keseluruhan .............................................. 37

Gambar 4.18 Tampilan LCD Alat Penjernih Minyak Siap ................................. 38

Gambar 4.19 Memasukkan air ke dalam wadah penampungan pertama ............ 38

Gambar 4.20 Tampilan Serial Monitor ............................................................... 38

Gambar 4.21 Solenoid valve pertama dalam kondisi HIGH ............................... 39

Gambar 4.22 Tampilan LCD Mulai Proses Penjernih Minyak ........................... 39

Gambar 4.23 Tampilan LCD Mulai Proses Mengaduk Minyak ......................... 39

Gambar 4.24 Notifikasi SMS masuk selama proses pengadukan ....................... 39

Gambar 4.25 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak ......................... 40

Gambar 4.26 Notifikasi SMS masuk selama proses pengendapan ..................... 40

Gambar 4.27 Proses Penyaringan ........................................................................ 40

Gambar 4.28 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak ......................... 40

Gambar 4.29 Notifikasi SMS masuk selama proses penyaringan....................... 41

Gambar 4.30 Air yang telah disaring .................................................................. 41

xiii

Gambar 4.31 Penulis bersama peneliti melakukan pengukuran minyak............. 43

Gambar 4.32 Penulis bersama peneliti melakukan pencampuran minyak .......... 43

Gambar 4.33 Ruang penelitian laboratorium BARISTAND Samarinda ............ 44

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Pin-pin LCD .................................................................................. 18

Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan ................................................................... 27

Tabel 3.1 Rincian Anggaran Biaya................................................................ 28

Tabel 4.1 Hasil uji lab minyak goreng bekas ................................................ 41

Tabel 4.2 Hasil uji lab minyak daur ulang 12 jam......................................... 42

Tabel 4.3 Hasil uji lab minyak daur ulang 24 jam......................................... 42

Tabel 4.4 SNI 01-3741-2002 tentang Standar Mutu Minyak Goreng ........... 42

xv

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG

Pemakaian

SINGKATAN NAMA pertama kali

pada halaman

RAM Random Access Memory 4

IC TTL Integrated Circuit Transistor Transistor Logic 4

CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor 4

I/O Input/Output 4

UART Universal Asynchronous Receiver-Transmitter 4

USB Universal Serial Bus 4

DC Direct Current 4

ICSP In Circuit Serial Programming 4

PC Personal Computer 5

AC/DC Alternating Current / Direct Current 5

EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory 5

IDE Integrated Development Environment 5

DFU Device Firmware Upgrade 6

ISP In-System Chip Programming 6

RX Receiver 7

TX Transmitter 7

PWM Pulse Width Modulation 8

SPI Serial Peripheral Interface 8

MISO Master In Slave Out 8

MOSI Master Out Slave In 8

SCK Serial Clock 8

SS Slave Select 8

TWI Two Wire Interface 8

SDA Serial Data 8

SCL Serial Clock 8

I2C Inter Integrated Circuit 9

RGB Red-Green-Blue 14

TCS Traffic Control System 17

NC Normally Close 17

NO Normally Open 17

LCD Liquid Crystal Display 17

VAC Voltage Alternating Current 19

GSM Global System Mobile 20

SIM Subscriber Identity Module 20

SMD Surface Mounted Device packaging 20

GPRS General Packet Radio Service 21

SMS Short Messaging Service 21

PDU Protocol Data Unit 21

MMS Multimedia Messaging Servive 21

AT Attention Command 21

FFA Free Fatty Acid 24

xvi

ADK Android Development Kit 34

SNI Standar Nasional Indonesia 41

BSN Badan Standarisasi Nasional 42

LAMBANG

MHz MegaHertz 4

KB KiloByte 5

mA mili Ampere 6

V Volt 6

k Kilo 7

F Force 13

A Ampere 15

mm Milimeter 15

Vcc Voltage 18

Gnd Ground 18

Ω Ohm 18

cm Centimeter 18

m Meter 18

Kbps Kilo Bits per second 21

°C Derajat Celcius 21

NaOH Natrium hidroksida 24

mek O₂/kg Methyl Ethyl Ketone Oksigen / Kilogram 41

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Coding Program Arduino

Lampiran 2 Datasheet Arduino Mega

Lampiran 3 Hasil Uji Laboratorium Minyak Goreng

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Latar belakang masalah dalam penelitian ini adalah, minyak goreng bekas

pakai sudah masuk dalam daftar belanja rumah tangga tiap bulannya. Semua itu

terjadi karena minyak goreng merupakan salah satu kebutuhan pokok yang

digunakan untuk memasak khususnya menggoreng atau membuat makanan ringan.

Tetapi, bila minyak goreng itu sudah dipakai dua hingga tiga kali, maka minyak

goreng itu menjadi sampah atau limbah. Biasanya kita melihat banyak orang yang

menggunakan minyak goreng bekas pakai yaitu di sekitar pinggiran jalan

(pedagang kaki lima). Apabila minyak goreng bekas pakai yang mereka gunakan

sudah keruh dan banyak ampasnya, maka para pedangang kaki lima akan

mencampur minyak goreng bekas pakai lama dengan minyak goreng bekas pakai

yang baru, sehingga minyak goreng bekas pakai terlihat lebih jernih. Bahkan di

beberapa tempat, para pedagang kaki lima memberikan plastik ke dalam minyak

goreng bekas pakainya yang berguna untuk menggurihkan makanan yang mereka

goreng, sangat berbeda dengan minyak goreng bekas pakai rumah tangga (Arifatah,

2010).

Pada rumah tangga, apabila minyak goreng sudah terpakai 2 kali hingga 3 kali

maka minyak goreng akan mereka buang. Karena minyak goreng yang sudah kotor

memiliki banyak ampas dapat menimbulkan penyakit bagi orang yang

mengkonsumsinya, tetapi para pedagang kaki lima tidak memikirkan akibat dari

penggunaan minyak goreng bekas pakai jelantah yang dicampur dengan plastik,

mereka hanya memikirkan keuntungan yang akan mereka dapatkan. Hal ini banyak

kita jumpai di kota-kota besar di negara kita. Hal ini juga sudah seharusnya menjadi

perhatian kita dan mencari solusi yang tidak merugikan siapapun (Arifatah, 2010).

Dengan mempertimbangkan hal tersebut, munculah ide proposal tugas akhir

tentang “RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK BEKAS

PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI MIKROKONTROLER”.

Dengan pembuatan alat ini diharapkan dapat membantu terutama para pedagang

kaki lima serta ibu rumah tangga guna mencegah penggunaan minyak bekas pakai

2

serta mengefisiensi penggunaan minyak yang telah didaur ulang menjadi minyak

yang layak dikonsumsi.

1.2 Rumusan Masalah

Berikut ini beberapa rumusan masalah yang akan diteliti, antara lain:

1. Bagaimana menjernihkan minyak bekas pakai menggunakan arang kayu?

2. Bagaimana merancang sistem pengontrolan penjernih minyak bekas pakai

berbasis sistem pengendali mikrokontroler?

1.3 Batasan Masalah

Adapun beberapa batasan masalahnya, antara lain sebagai berikut:

1. Perancangan alat penjernih minyak bekas pakai ini menggunakan

mikrokontroler yang dapat dikendalikan melalui Serial Monitor.

2. Menggunakan arang kayu sebagai bahan penjernih minyak bekas pakai.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini diantaranya adalah:

1. Mengetahui bagaimana menjernihkan minyak bekas pakai menggunakan

arang kayu.

2. Membuat alat sistem pengontrolan penjernih minyak bekas pakai berbasis

sistem pengendali mikrokontroler.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini diantaranya adalah:

1. Bagi pihak institusi: dapat mengembangkan wawasan dibidang teknologi

sains terapan yang relevan di jurusan Teknik Elektronika di Politeknik

Negeri Balikpapan.

2. Bagi pihak industri: dapat menghemat biaya dalam hal pembelian minyak

goreng untuk kebutuhan sehari-hari dan mengaplikasikan kemampuan

yang dimiliki kepada peneliti dan masyarakat.

3

3. Bagi penulis: sebagai salah satu prasyarat utama untuk kelulusan di

Politeknik Negeri Balikpapan.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip.

Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM,

memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output (Syahwil, 2013).

Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang

mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis

dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca

dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang

digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan

efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah

sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen

pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya

terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.

2.2 Arduino

Arduino merupakan rangkaian elektronik yang bersifat open source, serta

memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan. Arduino dapat

mengenali lingkungan sekitarnya melalui berbagai jenis sensor dan dapat

mengendalikan lampu, motor, dan berbagai jenis aktuator lainnya. Arduino

mempunyai banyak jenis, di antaranya Arduino Uno, Arduino Mega 2560,

Arduino Fio, dan lainnya.

2.2.1 Ardunino Mega 2560

Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang

berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATMega2560. Board ini memiliki pin

I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah

PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino Mega

2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 MHz, sebuah port USB, power jack

DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah

5

memiliki segala sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroler. Dengan

penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB

ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC. (Simanjuntak, 2013).

Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri

untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source

komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun

memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa

pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax

bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan

mendalami mikrokontroler.

Gambar 2.1 Board Arduino Mega 2560

Sumber: www.arduino.cc

2.2.2 Arsitektur Arduino Mega 2560

Chip ATmega2560 pada Arduino Mega 2560 Revisi 3 memiliki memori 256

KB, dengan 8 KB dari memori tersebut telah digunakan untuk bootloader. Jumlah

SRAM 8 KB, dan EEPROM 4 KB, yang dapat di baca-tulis dengan menggunakan

EEPROM library saat melakukan pemrograman.

Pemrograman board Arduino Mega 2560 dilakukan dengan menggunakan

Arduino Software (IDE). Chip ATmega2560 yang terdapat pada Arduino Mega

2560 telah diisi program awal yang sering disebut bootloader. Bootloader tersebut

yang bertugas untuk memudahkan anda melakukan pemrograman lebih sederhana

6

menggunakan Arduino Software, tanpa harus menggunakan tambahan hardware

lain. Cukup hubungkan Arduino dengan kabel USB ke PC atau Mac/Linux anda,

jalankan software Arduino Software (IDE), dan anda sudah bisa mulai memrogram

chip ATmega2560. Lebih mudah lagi, di dalam Arduino Software sudah diberikan

banyak contoh program yang memanjakan anda dalam belajar mikrokontroler

Untuk pengguna mikrokontroler yang sudah lebih mahir, anda dapat tidak

menggunakan bootloader dan melakukan pemrograman langsung via header ICSP

(In Circuit Serial Programming) dengan menggunakan Arduino ISP

Arduino Mega 2560 Rev 3 telah dilengkapi dengan chip ATmega16U2 yang

telah diprogram sebagai konverter USB to Serial. Firmware ATmega16U2 di load

oleh DFU bootloader, dan untuk merubahnya anda dapat menggunakan software

Atmel Flip (Windows) atau DFU programmer (Mac OSX dan Linux), atau

menggunakan header ISP dengan menggunakan hardware external programmer.

Development board Arduino Mega 2560 R3 telah dilengkapi dengan polyfuse

yang dapat direset untuk melindungi port USB komputer/laptop anda dari

korsleting atau arus berlebih. Meskipun kebanyakan komputer telah memiliki

perlindungan port tersebut di dalamnya namun sekring pelindung pada Arduino

Uno memberikan lapisan perlindungan tambahan yang membuat anda bisa dengan

tenang menghubungkan Arduino ke komputer anda. Jika lebih dari 500mA ditarik

pada port USB tersebut, sirkuit proteksi akan secara otomatis memutuskan

hubungan, dan akan menyambung kembali ketika batasan aman telah kembali.

Board Arduino Mega 2560 dapat ditenagai dengan power yang diperoleh dari

koneksi kabel USB, atau via power supply eksternal. Pilihan power yang digunakan

akan dilakukan secara otomatis.

External power supply dapat diperoleh dari adaptor AC-DC atau bahkan

baterai, melalui jack DC yang tersedia, atau menghubungkan langsung GND dan

pin Vin yang ada di board. Board dapat beroperasi dengan power dari external

power supply yang memiliki tegangan antara 6V hingga 20V. Namun ada beberapa

hal yang harus anda perhatikan dalam rentang tegangan ini. Jika diberi tegangan

kurang dari 7V, pin 5V tidak akan memberikan nilai murni 5V, yang mungkin akan

membuat rangkaian bekerja dengan tidak sempurna. Jika diberi tegangan lebih dari

7

12V, regulator tegangan bisa over heat yang pada akhirnya bisa merusak pcb.

Dengan demikian, tegangan yang direkomendasikan adalah 7V hingga 12V.

Beberapa pin power pada Arduino Mega :

GND adalah ground atau negatif.

Vin adalah pin yang digunakan jika anda ingin memberikan power

langsung ke board Arduino dengan rentang tegangan yang disarankan 7V

- 12V.

Pin 5V adalah pin output dimana pada pin tersebut mengalir tegangan 5V

yang telah melalui regulator.

3V3 adalah pin output dimana pada pin tersebut disediakan tegangan 3.3V

yang telah melalui regulator.

IOREF adalah pin yang menyediakan referensi tegangan mikrokontroler.

Biasanya digunakan pada board shield untuk memperoleh tegangan yang

sesuai, apakah 5V atau 3.3V.

Arduino Mega memiliki jumlah pin terbanyak dari semua papan

pengembangan Arduino. Mega 2560 memiliki 54 buah digital pin yang dapat

digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode(),

digitalWrite(), dan digital(Read). Pin-pin tersebut bekerja pada tegangan 5V, dan

setiap pin dapat menyediakan atau menerima arus sebesar 20mA, dan memiliki

tahanan pull-up sekitar 20-50k ohm (secara default dalam posisi disconnect). Nilai

maksimum adalah 40mA, yang sebisa mungkin dihindari untuk menghindari

kerusakan chip mikrokontroler.

Beberapa pin memiliki fungsi khusus :

Serial memiliki 4 serial yang masing-masing terdiri dari 2 pin. Serial 0 :

pin 0 (RX) dan pin 1 (TX). Serial 1 : pin 19 (RX) dan pin 18 (TX). Serial

2 : pin 17 (RX) dan pin 16 (TX). Serial 3 : pin 15 (RX) dan pin 14 (TX).

RX digunakan untuk menerima dan TX untuk transmit data serial TTL.

Pin 0 dan pin 1 adalah pin yang digunakan oleh chip USB-to-TTL

ATmega16U2.

External Interrups, yaitu pin 2 (untuk interrupt 0), pin 3 (interrupt 1), pin

18 (interrupt 5), pin 19 (interrupt 4), pin 20 (interrupt 3), dan pin 21

(interrupt 2). Dengan demikian Arduino Mega 2560 memiliki jumlah

8

interrupt yang cukup melimpah : 6 buah. Gunakan fungsi attachInterrupt()

untuk mengatur interrupt tersebut.

PWM : Pin 2 hingga 13 dan 44 hingga 46, yang menyediakan output PWM

8- bit dengan menggunakan fungsi analogWrite().

SPI : Pin 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), dan 53 (SS) mendukung

komunikasi SPI dengan menggunakan SPI Library.

LED : Pin 13. Pada pin 13 terhubung built-in led yang dikendalikan oleh

digital pin no 13. Set HIGH untuk menyalakan led, LOW untuk

memadamkannya.

TWI : Pin 20 (SDA) dan pin 21 (SCL) yang mendukung komunikasi TWI

dengan menggunakan Wire Library.

Arduino Mega 2560 R3 memiliki 16 buah input analog. Masing-masing pin

analog tersebut memiliki resolusi 10 bits (jadi bisa memiliki 1024 nilai). Secara

default, pin-pin tersebut diukur dari ground ke 5V, namun bisa juga menggunakan

pin AREF dengan menggunakan fungsi analogReference(). Beberapa in lainnya

pada board ini adalah :

AREF. Sebagai referensi tegangan untuk input analog.

Reset. Hubungkan ke LOW untuk melakukan reset terhadap

mikrokontroler. Sama dengan penggunaan tombol reset yang tersedia.

Arduino Mega R3 memiliki beberapa fasilitas untuk berkomunikasi dengan

komputer, berkomunikasi dengan Arduino lainnya, atau dengan mikrokontroler lain

nya. Chip ATMega2560 menyediakan komunikasi serial UART TTL (5V) yang

tersedia di pin 0 (RX) dan pin 1 (TX). Chip ATmega16U2 yang terdapat pada board

berfungsi menterjemahkan bentuk komunikasi ini melalui USB dan akan tampil

sebagai Virtual Port di komputer. Firmware 16U2 menggunakan driver USB

standar sehingga tidak membutuhkan driver tambahan.

Pada Arduino Software (IDE) terdapat monitor serial yang memudahkan data

textual untuk dikirim menuju Arduino atau keluar dari Arduino. Led TX dan RX

akan menyala berkedip-kedip ketika ada data yang ditransmisikan melalui chip

USB to Serial via kabel USB ke komputer. Untuk menggunakan komunikasi serial

dari digital pin, gunakan SoftwareSerial library.

9

Chip ATmega2560 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Di dalam

Arduino Software (IDE) sudah termasuk Wire Library untuk memudahkan anda

menggunakan bus I2C. Untuk menggunakan komunikasi SPI, gunakan SPI library.

2.2.3 Blok Diagram Arduino Mega 2560

Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega 2560

Sumber: Atmel Corporation ATMega 2560 Datasheet, 2014

10

2.2.4 Konfigurasi Pin ATMega 2560

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega 2560

Sumber: Atmel Corporation ATMega 2560 Datasheet, 2014

2.2.5 Sofware Arduino

Arduino Mega dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pada

ATMega 2560 di Arduino terdapat bootloader yang memungkinkan Anda untuk

meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware

eksternal.

IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan

menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari:

a. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis

dan mengedit program dalam bahasa Processing.

b. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa

Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler

tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh

11

mikrokontroler adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan

dalam hal ini.

c. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam

memory di dalam papan Arduino.

Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch. Kata

“sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program” dimana keduanya

memiliki arti yang sama.

Gambar 2.4 Tampilan IDE Arduino dengan sebuah sketch

Sumber: http://www.arduino.cc

2.2.6 Bahasa Pemrograman Arduino Berbasis Bahasa C

Seperti yang telah dijelaskan diatas program Arduino sendiri menggunakan

bahasa C. Walaupun banyak sekali terdapat bahasa pemrograman tingkat tinggi

(high level language) seperti pascal, basic, cobol, dan lainnya. Walaupun demikian,

sebagian besar dari para programer profesional masih tetap memilih bahasa C

sebagai bahasa yang lebih unggul, berikut alasan-alasannya:

a. Bahasa C merupakan bahasa yang powerful dan fleksibel yang telah

terbukti dapat menyelesaikan program-program besar seperti pembuatan

sistem operasi, pengolah gambar (seperti pembuatan game) dan juga

pembuatan kompilator bahasa pemrograman baru.

b. Bahasa C merupakan bahasa yang portabel sehingga dapat dijalankan

di beberapa sistem operasi yang berbeda. Sebagai contoh program yang kita

tulis dalam sistem operasi windows dapat kita kompilasi di dalam sistem

operasi Linux dengan sedikit ataupun tanpa perubahan sama sekali.

c. Bahasa C merupakan bahasa yang sangat populer dan banyak digunakan

oleh programer berpengalaman sehingga kemungkinan besar library

12

pemrograman telah banyak disediakan oleh pihak luar/lain dan dapat

diperoleh dengan mudah.

d. Bahasa C merupakan bahasa yang bersifat modular, yaitu tersusun atas

rutin-rutin tertentu yang dinamakan dengan fungsi (function) dan fungsi-

fungsi tersebut dapat digunakan kembali untuk pembuatan program-

program lainnya tanpa harus menulis ulang implementasinya.

e. Bahasa C merupakan bahasa tingkat menengah (middle level language)

sehingga mudah untuk melakukan interface (pembuatan program antar

muka) ke perangkat keras.

f. Struktur penulisan program dalam bahasa C harus memiliki fungsi utama,

yang bernama main(). Fungsi inilah yang akan dipanggil pertama kali pada

saat proses eksekusi program. Artinya apabila kita mempunyai fungsi lain

selain fungsi utama, maka fungsi lain tersebut baru akan dipanggil pada

saat digunakan.

Oleh karena itu bahasa C merupakan bahasa prosedural yang menerapakan

konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara berurutan),

maka apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut dibawah fungsi utama,

maka kita harus menuliskan bagian prototipe (prototype), hal ini dimaksudkan

untuk mengenalkan terlebih dahulu kepada kompiler daftar fungsi yang akan

digunakan di dalam program. Namun apabila kita menuliskan fungsi- fungsi lain

tersebut diatas atau sebelum fungsi utama, maka kita tidak perlu lagi untuk

menuliskan bagian prototipe diatas (Feri Djuandi, 2011).

Selain itu juga dalam bahasa C kita akan mengenal file header, biasa ditulis

dengan ekstensi h(*.h), adalah file bantuan yang yang digunakan untuk menyimpan

daftar-daftar fungsi yang akan digunakan dalam program. Bagi anda yang

sebelumnya pernah mempelajari bahasa pascal, file header ini serupa dengan unit.

Dalam bahasa C, file header standar yang untuk proses input/output adalah

<stdio.h>.

13

2.3 Motor DC

Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai

sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal

tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan

tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula seperti pada gambar

2.5. Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah

putaran motor sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal

menentukan kecepatan motor.

Gambar 2.5 Konstruksi motor DC

Sumber: http://blogs.itb.ac.id

Konstruksi motor DC pada gambar 2.5 memiliki 2 bagian dasar, yaitu :

Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan

medan magnet,baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet)

ataupun magnet permanen.

Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana

arus listrik mengalir.

Gaya elektromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada

penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri

ditimbulkan oleh megnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir diantara dua

kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum gaya Lourentz,

arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam medan magnet akan

menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada arah arus I, dan arah medan

magnet B.

14

2.4 Sensor Warna RGB TCS3200

Sensor warna TCS3200 adalah detektor warna lengkap, termasuk chip sensor

Taos TCS3200 RGB (Red, Green, dan Blue) dan 4 LED putih. TCS3200 dapat

mendeteksi dan mengukur berbagai hampir tak terbatas warna terlihat. Aplikasi

termasuk membaca tes strip, menyortir berdasarkan warna, sensor cahaya, kalibrasi,

dan pencocokan warna. Modul sensor ini memiliki fasilitas untuk merekam hingga

25 data warna yang akan disimpan dalam EEPROM. Sensor warana TCS3200

memiliki susunan photodetector, masing-masing dengan baik merah, hijau, atau

biru filter, atau ada filter (yang jelas). Filter dari setiap warna yang merata di

seluruh susunan untuk menghilangkan lokasi antara warna. Internal untuk

perangkat osilator yang menghasilkan output gelombang persegi frekuensi yang

sebanding dengan intensitas warna yang dipilih.

Gambar 2.6 Bentuk fisik sensor TCS3200

Sumber: http://repository.usu.ac.id

Fitur sensor warna TCS3200 sebagai berikut :

Power: ( 2.7V ke 5.5V )

Interface: Digital TTL

Resolusi Tinggi Konversi Intensitas Cahaya untuk Frekuensi

Programmable Warna dan Full - Skala Keluaran Frekuensi

Power Down Fitur

Berkomunikasi Langsung ke Microcontroller

S0 ~ S1: input pilihan output frekuensi skala

S2 ~ S3: input jenis Photodiode pilihan

OUT Pin: frekuensi output

15

OE Pin: frekuensi output memungkinkan pin (aktifrendah), dapat akan

datang ketika menggunakan Dukungan lampu LED control suplemen

cahaya

Ukuran : 28,4x28,4mm

Prinsip kerja sensor warna TCS3200

Untuk TCS3200, ketika memilih filter warna, dapat memungkinkan hanya satu

warna tertentu untuk melewati dan mencegah warna lain. Misalnya, ketika memilih

filter merah, hanya cahaya insiden merah bisa melalui, biru dan hijau akan dicegah.

Jadi kita bisa mendapatkan intensitas cahaya merah. Demikian pula, ketika memilih

filter lain kita bisa mendapatkan cahaya biru atau hijau. Sensor warna TCS3200

memiliki empat jenis dioda. Merah, biru, hijau dan jelas, mengurangi amplitudo

keseragaman cahaya insiden sangat, sehingga untuk meningkatkan akurasi dan

menyederhanakan optik. Ketika proyek cahaya ke TCS3200 dapat memilih

berbagai jenis dioda oleh kombinasi yang berbeda dari S2 dan S3. Dan output

frekuensi gelombang persegi yang berbeda (menempati emptiescompared 50%),

warna yang berbeda dan intensitas cahaya sesuai dengan frekuensi yang berbeda

dari gelombang persegi. Ada hubungan antara output dan intensitas cahaya. Kisaran

frekuensi output khas adalah 2Hz ~ 500kHz. Sehingga bisa mendapatkan faktor

skala yang berbeda dengan kombinasi yang berbeda dari S0 dan S1.

2.5 Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan

komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama

yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).

Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar

sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik

yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan

Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang

berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

16

Gambar 2.7 Gambar bentuk dan simbol relay

Sumber: https://teknikelektronika.com

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil)

Armature

Switch Contact Point (Saklar)

Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

Gambar 2.8 Struktur sederhana relay

Sumber: https://teknikelektronika.com

17

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi CLOSE (tertutup)

Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah

kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila

Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang

kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke

posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di

posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC)

akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik,

Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay

untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan

arus listrik yang relatif kecil.

2.6 LCD (Liquid Crystal Display)

Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan

tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam

belas karakter. LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2.

Gambar 2.9 LCD 16x2


LCD memiliki 16 pin dengan fungsi pin masing-masing seperti yang terlihat

pada tabel 2.1 di bawah.

18

Tabel 2.1 Pin-pin LCD

No. Pin Nama Pin I/O Keterangan

1 VSS Power Catu daya, ground (0V)

2 VDD Power Catu daya positif

3 V0 Power

Pengatur kontras, menurut datasheet, pin

ini perlu dihubungkan dengan pin VSS

melalui resistor 5kΩ. Namun, dalam

praktik, resistor yang digunakan sekitar

2,2kΩ

4 RS Input

Register Select

- RS = HIGH : untuk mengirim data

- RS = LOW : untuk mengirim instruksi

5 R/W Input

Read/Write control bus

- R/W = HIGH : mode untuk membaca

data di LCD


2.7 Sensor Ultrasonic

Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi

sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik. Alat ini bisa

digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat

ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif

dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor

dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.

19

Gambar 2.10 Sensor Ultrasonic HC-SR04

Sumber: https://www.elangsakti.com

2.8 Solenoid Valve

Solenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai

kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang

dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve atau katup (valve)

solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust,

lubang masukan, berfungsi sebagai terminal / tempat cairan masuk atau supply, lalu

lubang keluaran, berfungsi sebagai terminal atau tempat cairan keluar yang

dihubungkan ke beban, sedangkan lubang exhaust, berfungsi sebagai saluran untuk

mengeluarkan cairan yang terjebak saat piston bergerak atau pindah posisi ketika

solenoid valve bekerja.

Prinsip kerja dari solenoid valve/katup (valve) solenoida yaitu katup listrik

yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply

tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga

menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston berpindah posisi maka

pada lubang keluaran dari solenoid valve akan keluar cairan yang berasal dari

supply, pada umumnya solenoid valve mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC

namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.

20

Gambar 2.11 Solenoid Valve

Sumber: http://belajarduino.blogspot.co.id

2.9 Module GSM (Global System Mobile) SIM900A

Modul komunikasi GSM GPRS SIM900 SIM900A mini modul ini

menggunakan core IC SIM900A yang sangat populer di kalangan praktisi

elektronika di Indonesia. Modul ini mendukung komunikasi dual band pada

frekuensi 900/1800 MHz (GSM900 dan GSM1800) sehingga fleksibel untuk

digunakan bersama kartu SIM dari berbagai operator telepon seluler di Indonesia.

Operator GSM yang beroperasi di frekuensi dual band 900 MHz dan 1800 MHz

sekaligus.

Modul yang kami jual ini sudah terpasang pada breakout-board siap pakai

(modul inti dikemas dalam SMD/Surface Mounted Device packaging) dengan pin

header standar 0,1" (2,54 mm) sehingga memudahkan penggunaan, bahkan bagi

penggemar elektronika pemula sekalipun. Pada paket ini juga sudah disertakan

antena GSM yang kompatibel dengan produk ini.

21

Gambar 2.12 Modul GSM SIM900A

Sumber: https://indo-ware.com

Spesifikasi SIM900A adalah sebagai berikut :

GPRS multi-slot class 10/8, kecepatan transmisi hingga 85.6 kbps

(downlink), mendukung PBCCH, PPP stack, skema penyandian CS 1,2,3,4

GPRS mobile station class B

Memenuhi standar GSM 2/2 +

SMS (Short Messaging Service): point-to-point MO & MT, SMS cell

broadcast, mendukung format teks dan PDU (Protocol Data Unit)

Dapat digunakan untuk mengirim pesan MMS (Multimedia Messaging

Service)

Mendukung transmisi faksimili (fax group 3 class 1)

Handsfree mode dengan sirkit reduksi gema (echo suppression circuit)

Dimensi: 24 x 24 x 3 mm

Pengendalian lewat perintah AT (GSM 07.07, 07.05 & SIMCOM

Enhanced AT Command Set)

Rentang catu daya antara 7 Volt hingga 12 Volt DC

SIM Application Toolkit

Hemat daya, hanya mengkonsumsi arus sebesar 1 mA pada moda tidur

(sleep mode)

Rentang suhu operasional: -40 °C hingga +85 °C

22

2.10 Minyak Goreng

Minyak adalah zat atau bahan yang tidak larut dalam air yang berasal dari

tumbuh-tumbuhan maupun hewan dan merupakan campuran dari gliserida-

gliserida dengan susunan asam-asam lemak yang tidak sama. Komponen-

komponen lain yang mungkin terdapat pada minyak meliputi fosfolipid, sterol,

vitamin dan zat warna, yang larut dalam lemak seperti klorofil dan karatenoid.

Minyak adalah suatu kelompok dari lipida sederhana terbesar yang merupakan ester

dari tiga molekul asam lemak dengan satu molekul gliserol dan membentuk satu

molekul trigliserida yang dalam kondisi ruang (>27°C) akan berbentuk cair

(Genisa, 2013).

Minyak goreng adalah lemak yang digunakan untuk medium penggoreng.

Secara umum, di pasaran ditawarkan dua macam minyak goreng: minyak goreng

nabati yang berasal dari tanaman dan hewani berasal dari hewan. Saat ini yang

paling umum digunakan di Indonesia, adalah minyak yang berasal dari nabati

(Hariskal, 2009).

Begitu banyak jenis minyak yang beredar di pasaran saat ini. Di antaranya

minyak bermerek, minyak kelapa sawit, minyak curah dan lain-lain.Dari segi

kandungan, minyak curah kadar lemaknya lebih tinggi dan juga kandungan asam

oleat dibanding minyak kemasan (Citra, 2007).

Mulai dari proses produksi, minyak goreng kemasan selalu melalui dua kali

penyaringan, sedangkan minyak goreng curah hanya melalui proses penyaringan

satu, atau hanya sampai pada tahap olein saja, sehingga masih mengandung minyak

fraksi padat. Perbedaan proses ini pula yang kemudian menyebabkan warna minyak

goreng kemasan lebih jernih dari minyak goreng curah. Adapun dari segi

kandungannya, kadar lemak dan asam oleat pada minyak curah juga lebih tinggi

dibanding minyak kemasan (Cemerlang, 2013).

Ketika memilih minyak goreng ada beberapa syarat yang perlu diperhatikan

menurut Citra (2007), yaitu:

a. Minyak goreng harus memiliki umur pakai yang lama dan ekonomis.

b. Tahan terhadap tekanan oksidatif.

c. Memiliki kualitas seragam.

23

d. Mudah untuk digunakan, baik dari segi bentuk (fluid shortening lebih

mudah dari pada solid shortening) maupun dari kemudahan pengemasan.

e. Memiliki titik asap yang tinggi dan kandungan asapnya rendah setelah

digunakan untuk menggoreng.

f. Mengandung flavor alami dan tidak menimbulkan off flavor pada produk

yang digoreng.

g. Mampu menghasilkan tekstur, warna, dan tidak menimbulkan pengaruh

greasy pada permukaan produk.

2.11 Arang Kayu

Arang kayu adalah arang yang terbuat dari bahan dasar kayu. Arang kayu

paling banyak digunakan untuk keperluan memasak seperti yang dijelaskan

sebelumnya. Sedangkan penggunaan arang kayu yang lainnya adalah sebagai

penjernih air, penggunaan dalam bidang kesehatan, dan masih banyak lagi. Bahan

kayu yang digunakan untuk dibuat arang kayu adalah kayu yang masih sehat, dalam

hal ini kayu belun membusuk.

2.12 Peroksida

Pada umumnya senyawa peroksida mengalami dekomposisi oleh panas,

sehingga minyak yang telah dipanaskan hanya mengandung sejumlah kecil

peroksida. Dalam jangka waktu yang cukup lama peroksida dapat mengakibatkan

destruksi beberapa macam vitamin dalam bahan pangan berlemak (misalnya

vitamin A, C, D, E, E, K, dan sejumlah kecil vitamin B). Peroksida juga dapat

mempercepat proses timbulnya bau tengik dan flavor yang tidak dikehendaki dalam

bahan pangan. Jika jumlah peroksida dalam bahan pangan (lebih besar dari 100)

akan bersifat sangat neracun dan tidak dapat dimakan, disamping bahan pangan

tersebut mempunyai bau yang tidak enak. Bergabungnya peroksida dalam sistem

peredaran darah, mangakibatkan kebutuhan vitamin E yang lebih besar.

Berdasarkan percobaan terhadap ayam, kekurangannya vitamin E dalam minyak

mengakibatkan timbulnya gejala enchephalomalacia dan jika hidroperoksida

diinjeksikan ke dalam aliran darah menimbulkan gejala celebellar. Peroksida akan

membentuk persenyawaan lipoperoksida secara nonenzimatis dalam otot usus dan

24

mitochondris. Lipoperoksida dalam aliran darah mengakibatkan denaturasi

lipoprotein yang mempunyai kerapatan rendah. Lipoprotein dalam keadaan normal

mempunyai fungsi aktif sebagai alat transportasi trigelisaerida; dan jika lipoprotein

mengalami denaturasi, akan mengakibatkan deposisi lemak dalam pembuluh darah

(aorta) sehingga menimbulakan gejala atherosclerosis (S.Ketaren, 1986).

Peroksida merupakan hasil antara yang biasanya dipakai sebagai ukuran tingkat

ketengikan. Ketengikan oksidatif merupakan reaksi autokatalitik dimana laju reaksi

meningkat sejalan dengan meningkatnya waktu penyimpanan.

2.13 FFA (Free Fatty Acid)

Asam lemak bebas berasal dari proses hidrolisa minyak ataupun dari kesalahan

proses pengolahan. Kadar asam lemak yang tinggi berarti kualitas minyak tersebut

semakin rendah. Penentuan kadar asam lemak bebas dalam minyak ini bertujuan

untuk menentukan kualitas minyak. Penentuan kadar asam lemak bebas ini

berdassarkan pada jenis asam lemak apa yang paling dominan dalam sampel

minyak atau lemak yang digunakan. Penentuan asam lemak dapat dipergunakan

untuk mengetahui kualitas dari minyak atau lemak, hal ini dikarenakan bilangan

asam dapat dipergunakan untuk mengukur dan mengetahui jumlah asam lemak

bebas dalam suatu bahan atau sample. Semakin besar angka asam maka dapat

diartikan kandungan asam lemak bebas dalam sample semakin tinggi, besarnya

asam lemak bebas yang terkandung dalam sampel dapat diakibatkan dari proses

hidrolisis ataupun karena proses pengolahan yang kurang baik.

Pelarut yang digunakan dalam percobaan asam lemak bebas adalah alkohol

netral. Alkohol dalam kondisi panas akan lebih baik melarutkan sampel yang juga

nonpolar. Dalam memanaskan alkohol, dilakukan pemanas air hal ini dikarenakan

titik didih alkohol lebih rendah daripada air. Dengan menggunakan kondesor

diaman uap air akan menjadi embun kembali. Setlah itu diberi inidkator pp. Apabila

alkohol terlalu asam maka digunakanlah basa. proses titrasi dengan penggunaan

NaOH 0,1N sebagai titrannya sampai warna merah muda yang tidak hilang selama

30 detik. Presentase asam lemak bebas minyak curah lebih tinggi dibanding dengan

minyak kemasan.

25

Asam lemak bebas adalah asam yang di bebaskan pada hidrolisa dari lemak.

Terdapat berbagai macam lemak, tetapi untuk perhitungan, kadar ALB minyak

sawit dianggap sebagai Asam Palmitat (berat molekul 256). Daging kelapa sawit

mengandung enzim lipase yang dapat menyebabkan kerusakan pada mutu minyak

ketika struktur seluler terganggu. Enzim yang berada didalam jaringan daging buah

tidak aktif karena terselubung oleh lapisan vakuola, sehingga tidak dapat

berinteraksi dengan minyak yang banyak terkandung pada daging buah. Masih aktif

di bawah 15 derajat C dan non aktif dengan temp diatas 50 derajat C. Apabila

trigliserida bereaksi dengan air maka menghasilkan gliserol dan asam lemak bebas.

Enzim lipase bertindak sebagai katalisator dalam pembentukan trigliserida dan

kemudian memecahnya kembali menjadi asam lemak bebas (ALB) (Soerawidjaja,

2005).

Asam lemak adalah asam lemah. Apabila larut dalam air molekul asam lemak

akan terionisasi sebagian dan melepaskan ion H+. Dalam hal ini pH larutan

tergantung pada konstanta keasaman dan derajat ionisasi masing-masing asam

lemak. Rumus pH untuk asam lemah pada umumnya telah dikemukakan oleh

Henderson-Hasselbach. Asam lemak dapat bereaksi dengan basa, membentuk

garam.R-COONa + H2OàR-COOH + NaOH garam natrium atau kalium yang

dihasilkan oleh asam lemak dapat larut dalam air dan dikenal sebagai sabun. Sabun

kalium disebut sabun lunak dan digunakan untuk sabun bayi. Asam lemak yang

digunakan pada sabun pada umumnya adalah asam palmitat atau stearat. Minyak

adalah ester asam lemak tidak jenuh dengan gliserol. Melalui proses hidrogenasi

dengan bantuan katalis Pt atau Ni, asam lemak tidak jenuh diubah menjadi asam

lemak jenuh, dan melalui proses penyabunan dengan basa NaOH atau KOH akan

terbentuk sabun dan gliserol suatu asam lemak merupakan suatu rantai hodrokarbon

dengan suatu gugusan karboksil terminal, telah diidentifikasi lebih dari 70 asam

lemak yang tersedia di alam. Walaupun asam lemak berantai pendek, contohnya,

asam lemak berantai empat-atau enam- adalah lazim ditemukan, namun

triasilgliserolutama ditemukan pada tumbuh-tumbuhan memiliki asam lemak

dengan jumlah atom karbon genap, dengan panjang 14 hingga 22 karbon. Asam

lemak jenuh tidak mengandung ikatan ganda C=C dalam strukturnya, sementara

26

asam lemak tidak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan ganda, yang kadang-kadang

berada dalam konfigurasi geometris cis (Riawan, 1990).

27

BAB III

PERANCANGAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah perancangan dan pembuatan alat penjernih minyak

bekas pakai yang menggunakan processor utama (Arduino Mega) melalui sistem

kendali Serial Monitor.

3.2 Tempat dan Waktu

Tempat perancangan serta penyusunan Tugas Akhir ini dilakukan di:

1. Jl. Gunung Empat RT 22 No. 22 Kelurahan Margo Mulyo Balikpapan

Barat, Balikpapan.

2. Politeknik Negeri Balikpapan, Gedung Elektronika, Jl. Soekarno-Hatta

KM 8 Balikpapan Utara, Balikpapan.

Waktu perancangan serta penyusunan Tugas Akhir ini mulai dilakukan bulan

Maret 2018 sampai dengan Juli 2018.

3.3 Peralatan dan Bahan yang digunakan

Tugas Akhir Rancang Bangun Alat Penjernih Minyak Bekas Pakai Berbasis

Sistem Pengendali Mikrokontroler membutuhkan peralatan dan bahan dalam tabel

berikut:

Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan

No Nama Alat Jumlah

1 Wadah Stainless Steel +

Dudukan 3 Buah

2 Arduino Mega 1 buah

3 Power Supply (Adaptor) 1 buah

4 Laptop/Notebook 1 buah

5 Modul GSM SIM900A 1 buah

6 LCD 16x2 1 buah

7 I2C Serial Interface 1 buah

8 Motor DC 300 rpm 1 buah

9 Sensor Ultrasonic 1 buah

10 Solenoid Valve Lurus DC 12V 1 buah

11 Solenoid Valve Elbow AC

220V 1 buah

12 Rangkaian Relay 3 buah

28

13 Stop Kontak 1 buah

14 Kertas Saring 4 lembar

15 Selang 1/2" 1 meter

3.4 Rincian Anggaran Biaya (RAB)

Tabel 3.2 Rincian Anggaran Biaya

Nama Alat Harga Satuan

Wadah Stainless Steel Rp 1.200.000

Power Supply ( Adaptor) Rp 30.000

Arduino Mega Rp 250.000

Modul GSM SIM900A Rp 235.000

LCD 16x2 Rp 35.000

I2C Serial Interface Rp 13.000

Solenoid Valve Lurus DC 12V Rp 97.595

Solenoid Valve Elbow AC 220V Rp 69.000

Sensor Ultrasonic Rp 20.000

Motor DC 300 rpm Rp 120.000

Relay Rp 30.000

Project Broad/ BreadBoard Rp 50.000

Kertas Saring Rp 50.000

Selang 1/2" Rp 9.000

Jumlah Rp 2.208.595

29

3.5 Proses Perancangan

Berikut adalah diagram alur proses pembuatan alat keseluruhan:

Mulai

Inisialisasi Input :

Minyak Bekas

Pakai

Apakah Minyak Bekas

Pakai Berwarna Kuning

Kecoklatan

Proses Minyak

Mengalir ke Wadah

Pengadukan

Proses Pemasukkan

Arang ke dalam

Wadah Penampungan

Proses Pencampuran

Arang dan Minyak

sesuai waktu yang

ditentukan

Proses Pengendapan

sesuai waktu yang

ditentukan

Minyak Masuk ke

wadah Penyaringan

untuk memisahkan

Minyak dari Campuran

Arang

Apakah Volume Minyak

sudah sesuai dengan

kapasitas yang ditentukan

Hasil : Produk Minyak

Daur Ulang

Selesai

TIDAKYA

YATIDAK

Proses Penyaringan

Minyak

Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Alat Keseluruhan

30

3.6 Pembuatan Alat

Setelah melakukan perancangan maka dilanjutkan dengan pembuatan alat

keseluruhan. Berikut langkah-langkah dalam pembuatan:

1. Penulis membuat desain rancangan wadah penampungan minyak bekas

pakai, wadah pencampuran dan pengendapan, wadah penyaringan beserta

komponen yang akan dipasangkan pada tiap-tiap wadah.

2. Penulis memberikan rancangan wadah-wadah tadi ke pembuat wadah

berbahan dasar stainless steel.

3. Setelah wadah sudah jadi, maka dilakukan pemasangan komponen seperti

LCD 16x2, Solenoid Valve, Motor DC, Sensor Ultrasonic, Modul GSM,

dan Arduino Mega.

4. Menyambungkan Arduino Mega pada Laptop/Pc/Notebook dengan

menggunakan Adaptor/Kabel Serial.

5. Menginstall Program Arduino IDE pada Arduino.cc.

6. Menjalankan Program Arduino.

7. Klik menu “Tools – Board – Arduino Mega“.

8. Klik menu “Tools–Port (Pilih Port Arduino yang terdeteksi

padaLaptop/Pc/Notebook).

9. Memasukkan Sketch dan Menguploadnya.

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Instalasi Software IDE Arduino

Berikut adalah tahap-tahap penginstalan Software IDE Arduino:

a. Software IDE Arduino dapat diunduh pada situs Arduino yaitu

www.arduino.cc/en/Main/Donate, kemudian akan tampil dua pilihan, pilih

download and donate dan just download.

b. Unduh file arduino-1.8.5-windows.exe.

c. Setelah selesai diunduh, klik dua kali file arduino-1.8.5-windows.exe, lalu

akan tampil seperti gambar 4.1 berikut ini.

Gambar 4.1 Persetujuan instalasi software Arduino

d. Klik tombol I Agree pada gambar 4.1, lalu akan muncul Installation

option, pilih semuanya termasuk Install USB driver untuk mengenlai dan

melakukan komunikasi dengan board arduino melalui port USB.

Gambar 4.2 Pilihan Instalasi

32

e. Klik Next, lalu pilih Folder untuk menyimpan program Arduino.

Gambar 4.3 Instalasi Folder

f. Klik Install, untuk melakukan proses instalasi.

Gambar 4.4 Proses Extract

g. Setelah selesai proses instalasi, Klik icon Arduino yang terdapat pada layar

desktop maka tampilan awal akan seperti gambar 4.5 di bawah ini.

Gambar 4.5 Tampilan Awal Arduino

33

4.2 Pengunggahan Program ke dalam Board Arduino

Berikut adalah tahapan pengunggahan program ke dalam board Arduino:

a. Membuka Software Arduino, maka akan tampil Software IDE Arduino

seperti gambar 4.6 berikut.

Gambar 4.6 Software IDE Arduino

b. Lakukan penyesuaian board Arduino yang akan digunakan melalui Setting

Board. Yaitu: pada penggunaan board Arduino, maka Tool → Board →

Arduino Mega ADK. Seperti pada gambar 4.7 berikut.

Gambar 4.7 Penyesuaian board Arduino

34

c. Memilih port komunikasi serial (comm port) yang tersambung pada board

Arduino. Menu Tool → SerialPort → Comnx (x = nomor port Arduino)

seperti pada gambar 4.8 berikut.

Gambar 4.8 Keterangan port Arduino

d. Selanjutnya, buat file skecth yang sesuai dengan proyek yang akan

diunggah ke board Arduino File → New, kemudian menuliskan

pemrograman untuk diupload. Kompilasi program yang telah dituliskan

tersebut dengan mem-verify untuk melihat kesalahan pada program.

Gambar mengenai mem-verify dan pemrograman pada Skecth Arduino

dapat dilihat pada lampiran.

e. Apabila tidak terjadi “error” atau kesalahan pada program, unggah program

dengan memilih tombol upload pada toolbar gambar pada halaman

lampiran, memperlihatkan pemrograman yang berhasil terupload.

4.3 Pengujian Secara Manual

Berikut adalah proses penjernihan minyak bekas pakai secara manual:

a. Pertama-tama siapkan siapkan minyak goreng bekas pakai sebanyak 500

ml dan arang kayu sebanyak 50 gr.

35

Gambar 4.9 Minyak goreng bekas pakai

Gambar 4.10 Arang kayu

b. Kemudian masukan arang dan minyak goreng ke dalam satu gelas

pengadukan.

Gambar 4.11 Memasukkan minyak dan arang ke dalam gelas pengadukan

c. Lalu aduk minyak goreng beserta arang selama 10 menit.

36

Gambar 4.12 Proses pengadukan secara manual

d. Setelah diaduk, biarkanlah minyak dan arang diendapkan selama 12 jam

dan 24 jam.

Gambar 4.13 Proses pengendapan

e. Setelah selesai diendapkan, masukan campuran minyak dan arang ke dalam

gelas penyaringan.

Gambar 4.14 Proses penyaringan

37

f. Setelah minyak telah selesai disaring, maka minyak goreng yang

dijernihkan tersebut telah menjadi produk akhir yaitu minyak daur ulang

yang dapat digunakan kembali.

Gambar 4.15 Hasil minyak daur ulang 12 jam

Gambar 4.16 Hasil minyak daur ulang 24 jam

4.4 Pengujian Alat

Berikut adalah tampilan alat secara keseluruhan.

Gambar 4.17 Penampilan alat secara keseluruhan

38

Dan berikut langkah-langkah pengujian alat:

a. Pertama-tama upload sketch yang telah dibuat, sehingga akan muncul

tampilan LCD seperti ini.

Gambar 4.18 Tampilan LCD Alat Penjernih Minyak Siap

b. Masukkan air ke dalam wadah penampungan pertama.

Gambar 4.19 Memasukkan air ke dalam wadah penampungan pertama

c. Buka serial monitor pada software sketch Arduino, lalu ketikkan perintah

“MULAI PENJERNIH MINYAK”.

Gambar 4.20 Tampilan Serial Monitor

d. Kemudian Solenoid Valve pertama akan membuka keran, sehingga air yang

berada pada wadah penampungan pertama, akan masuk ke wadah

pencampuran.

39

Gambar 4.21 Solenoid valve pertama dalam kondisi HIGH

e. Kemudian akan muncul tampilan berikut pada LCD.

Gambar 4.22 Tampilan LCD Mulai Proses Penjernih Minyak

f. Setelah volume ketinggian air yang ditentukan oleh pembacaan sensor

ultrasonic, maka Solenoid Valve pertama tadi akan tertutup. Setelah

tertutup, maka motor DC akan bergerak untuk mengaduk air yang berada

di dalam wadah pencampuran. Selama proses pengadukan, maka akan

muncul tampilan berikut pada LCD.

Gambar 4.23 Tampilan LCD Mulai Proses Mengaduk Minyak

g. Kemudian pengguna mendapat SMS sebagai berikut.

Gambar 4.24 Notifikasi SMS masuk selama proses pengadukan

40

h. Setelah proses pengadukan telah selesai, maka akan muncul tulisan proses

pengendapan pada LCD berikut.

Gambar 4.25 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak

i. Kemudian pengguna mendapat SMS sebagai berikut.

Gambar 4.26 Notifikasi SMS masuk selama proses pengendapan

j. Setelah proses pengendapan telah selesai, maka Solenoid Valve kedua akan

terbuka, sehingga air yang berada pada wadah pencampuran akan masuk

ke dalam wadah penyaringan.

Gambar 4.27 Proses Penyaringan

k. Selama proses penyaringan, maka akan muncul tampilan berikut pada

LCD.

Gambar 4.28 Tampilan LCD Mulai Proses Pengendap Minyak

41

l. Kemudian pengguna mendapat SMS sebagai berikut.

Gambar 4.29 Notifikasi SMS masuk selama proses penyaringan

m. Dan hasil akhirnya adalah air yang telah disaring seperti dalam gambar

berikut.

Gambar 4.30 Air yang telah disaring

4.5 Hasil Uji Lab Minyak yang Telah didaur Ulang

Minyak goreng yang telah melalui proses daur ulang perlu proses pengujian

pada laboratorium khusus yakni Laboratorium BARISTAND, agar kita dapat

melihat, apakah minyak goreng yang telah didaur ulang tersebut masih layak untuk

dikonsumsi atau tidak. Berikut tabel perbandingan hasil daur ulang minyak:

Tabel 4.1 Hasil uji lab minyak goreng bekas

No Parameter Satuan Hasil

Uji Metode Uji

1 Bilangan Peroksida mek O₂/kg 1,6 SNI 7709 : 2012, Butir A.5

2 Asam Lemak Bebas % 0,1514 SNI 7709 : 2012, Butir A.4

Sumber: BARISTAND

42

Tabel 4.2 Hasil uji lab minyak daur ulang 12 jam


Uji Metode Uji



Sumber: BARISTAND

Tabel 4.3 Hasil uji lab minyak daur ulang 24 jam


Uji Metode Uji



Sumber: BARISTAND

Minyak goreng yang baik memiliki standar mutu yang telah ditentukan oleh

SNI. Standar mutu minyak goreng, telah dirumuskan dan ditetapkan oleh Badan

Standarisasi Nasional (BSN). Standar mutu tersebut yaitu SNI 01-3741-2002, SNI

ini merupakan revisi dari SNI 01-3741-1995, menetapkan bahwa standar mutu

minyak goreng seperti pada Tabel 4.4 berikut ini:

Tabel 4.4 SNI 01-3741-2002 tentang Standar Mutu Minyak Goreng

KRITERIA UJI SATUAN SYARAT

Keadaan bau, warna dan

rasa - Normal

Air % b/b Maks 0.30

Asam lemak bebas

(dihitung sebagai asam

laurat)

% b/b Maks 0.30

Bahan Makanan Tambahan Sesuai SNI. 022-M dan Permenkes No.

722/Menkes/Per/IX/88

Cemaran Logam :

- besi (Fe) Mg/kg Maks 1.5

- tembaga (Cu) Mg/kg Maks 0.1

- raksa (Hg) Mg/kg Maks 0.1

- timbal (Pb) Mg/kg Maks 40.0

- timah (Sn) Mg/kg Maks0.005

- seng (Zn) Mg/kg Maks 40.0/250.0)*

Arsen (As) % b/b Maks 0.1

Angka Peroksida % mg 02/gr Maks 1

Catatan * Dalam kemasan kaleng

Sumber: Standar Nasional Indonesia

43

Dari data hasil tabel diatas, kita dapat melihat bahwa arang mampu

menurunkan nilai parameter Bilangan Peroksida dan Asam Lemak Bebas dari

minyak goreng bekas pakai, bahkan nilai dari bilangan peroksida minyak daur

ulang 24 jam mendekati nilai yang telah ditetapkan oleh Badan Standar Nasional

Indonesia.

4.6 Dokumentasi Penulis

Berikut adalah foto dokumentasi saat penulis mengirimkan minyak yang akan

diuji pada laboratorium BARISTAND Samarinda.

Gambar 4.31 Penulis bersama peneliti melakukan pengukuran minyak

Gambar 4.32 Penulis bersama peneliti melakukan pencampuran minyak

44

Gambar 4.33 Ruang penelitian laboratorium BARISTAND Samarinda

Gambar 4.31 dan gambar 4.32 menampilkan proses uji lab untuk mengetahui

kadar peroksida dan FFA pada sampel minyak goreng untuk pengendapan 0 jam,

12 jam dan 24 jam. Gambar 4.33 menampilkan kondisi suasana laboratorium

BARISTAND Samarinda.

45

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan peneliti melalui tahap

perencanaan, perancangan, pembuatan dan pengujian maka dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

1. Arang kayu dapat digunakan sebagai bahan penjernih minyak goreng bekas

pakai karena arang kayu bersifat aktif untuk menarik senyawa karsinogenik

yang berbahaya bagi kesehatan, sehingga saat pengendapan minyak goreng

dan arang dalam waktu tertentu (12 dan 24 jam) maka kadar peroksida dan

FFA menurun hingga mendekati kondisi normal sesuai dengan SNI 01-

3741-2002.

2. Perbandingan arang kayu dengan minyak goreng bekas pakai yang ideal

adalah minyak 500 ml dan arang kayu 50 gr.

3. Sistem penjernih minyak goreng bekas pakai berbasis Arduino Mega 2560

bekerja secara otomatis, mulai dari awal proses memasukkan minyak bekas

pakai, pengadukan minyak dengan arang, pengendapan, penyaringan hinga

menjadi produk akhir.

4. Kadar peroksida dan FFA yang ideal pada sistem penjernih minyak goreng

bekas pakai terjadi pada masa 24 jam pengendapan yaitu pada bilangan

peroksida bernilai 1,25 mek O₂/kg dan pada asam lemak bebas bernilai

0,1119%.

5.2 Saran

Penelitian yang dilakukan peneliti tentunya tidak terlepas dari kekurangan dan

kelemahan. Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan dan kesimpulan yang

didapatkan, maka saran untuk pengembangan lebih lanjut dari penelitian ini antara

lain:

1. Untuk pengembangan alat selanjutnya dapat menggunakan media

komunikasi bluetooth agar dapat digunakan dalam jarak dekat tanpa

memotong pulsa penggunanya.

46

2. Dapat menggunakan wadah yang memiliki nilai harga yang lebih rendah

namun kualitas tetap sama dengan stainless steel seperti alumunium.

3. Dapat menggunakan sensor water level sebagai alternatif dari sensor

ultrasonic agar pembacaan volume air pada wadah pengadukan.

4. Perlu ditambah pompa di dalam setiap wadah yang terdapat Solenoid Valve

agar aliran minyak lebih deras.

47

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto, Heri dan Aan Darmawan. 2016. Arduino Belajar Cepat dan

Pemrograman. Bandung : Informatika Bandung.

Arduino. 2018. “Arduino – Home”. https://www.arduino.cc/. Diakses pada 6 April

2018. 15:21:09 WITA.

Arduino. 2018. “DEVELOPMENT BOARD ARDUINO MEGA”.

http://www.mantech.co.za/datasheets/products/A000047.pdf. Diakses pada

29 Juli 2018. 23:11:24 WITA.

Arifatah, a r. 2010. "BAB 1.Pendahuluan".

http://arifatahmad97.blogspot.co.id/2010/12/normal-0-false-false-false-

en-us-x-none.html. Diakses pada 4 April 2018. 21:06:43 WITA.

Badan Standarisasi Nasional. 2002. SNI 01-3741-2002. Jakarta : Standar Minyak

Goreng.

BanLinhKien. 2009. “Hardware Design SIM900A_HD_V1.01”.

https://docs.google.com/file/d/0B5YBIZcXCAMud05qN3NoNW5CWlU/edit

?pref=2&pli=1. Diakses pada 29 Juli 2018. 23:27:47 WITA.

Citra. 2007. “Jenis-jenis minyak”. http://citra.wordpress.com/2009/05/09/

kerusakan-minyak-goreng/. Diakses pada 8 April 2018. 16:13:17 WITA.

Cemerlang. 2013. “Minyak Goreng Murah”. http://minyakgoreng-

murah.blogspot.com/html. Diakses pada 8 April 2018. 16:15:33 WITA.

Dinata, Yuwono Marta. 2015. Arduino Itu Mudah. Jakarta : PT. Alex Media

Komputindo.

Djuandi, Feri. 2011. Pengenalan Arduino. Jakarta : Penerbit Elexmedia.

Fadhli, Haiyul. 2015. “Bilangan Peroksida”.

https://haiyulfadhli.blogspot.co.id/2015/07/bilangan-peroksida.html.

Diakses pada 8 April 2018. 15:45:49 WITA.

Fauziyyah, Nahdhatul. (2017) : Sistem Pendeteksi Getaran Gempa Menggunakan

Arduino Uno Dan Vibration Sensor Dengan Software Matlab, Tugas Akhir

Program Diploma, Politeknik Negeri Balikpapan, 3-11.

Genisa, Jalil. 2013. Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Makassar : Masagena

Press.

https://www.arduino.cc/

http://minyakgoreng-murah.blogspot.com/html

http://minyakgoreng-murah.blogspot.com/html

https://haiyulfadhli.blogspot.co.id/2015/07/bilangan-peroksida.html

48

Hariskal. 2009. “Kerusakan Minyak Goreng”. http://hariskal.wordpress.com/

2009/05/09/kerusakan-minyak-goreng/. Diakses pada 8 April 2018.

16:11:16 WITA.

Jasmine, Siti Zahrina. (2017). : Rancang Bangun Alat Pendeteksi Warna pada

Kaleng Minuman menggunakan Sensor TCS3200 Berbasis Arduino Uno,

Tugas Akhir Program Diploma, Universitas Sumatera Utara, 7-13.

Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta :

Universitas Indonesia.

Kho, Dickson. 2018. “Pengertian Relay dan Fungsinya”.

https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/. Diakses pada

3 Juli 2018. 00:07:17 WITA.

Malik, Abdul. 2018. “SIM900A GSM GPRS mini modul”. https://www.indo-

ware.com/produk-1873-sim900-a-sim900a-gsm-gprs-mini-modul.html


Mesin DC. 2013. “Jawaban UTS 2”.

https://blogs.itb.ac.id/el2244k0112211075nurfatonah/2013/04/29/mesin-

dc/. Diakses pada 2 Juli 2018. 33:56:34 WITA.

MisskalaBur Blog. 2013. "Evaluasi Mutu Minyak

Goreng".http://misskalabur.blogspot.co.id/2014/08/evaluasi-mutu-minyak-

goreng.html. Diakses pada 4 April 2018. 20:57:34 WITA.

Narin Laboratory. 2015. "[TUTORIAL - LENGKAP] Mengontrol Motor Servo

Dengan Arduino". https://tutorkeren.com/artikel/tutorial-lengkap-

mengontrol-motor-servo-dengan-arduino.htm. Diakses pada 4 April 2018.

20:18:50 WITA.

Pratama, I Gusti Agung Bayu. (2017) : Rancang Bangun Sistem Keamanan Sepeda

Motor Menggunakan Sidik Jari Dan Kendali Jarak Jauh Serta Penentuan

Posisi, Tugas Akhir Program Diploma, Politeknik Negeri Balikpapan, 12-

13.

Riawan. 1990. Kimia Organik. Jakarta : Bina Rupa Aksara.

Rozi, Fahrur. 2013. “lemak_minyak joernal”. http://rozzye93.blogspot.co.id.

diakses pada 8 April 2018. 16:04:21 WITA.

49

Santoso, Hari. 2015. “Cara Kerja Sensor Ultrasonik, Rangkaian, & Aplikasinya”.

https://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.html. Diakses pada

6 April 2018. 15:45:36 WITA.

Sari Abu. 2015. "Arang Kayu". http://www.jualarangbali.com/arang-kayu/.


Simanjuntak, MG. 2013. “Chapter II Mikro Arduino”.

http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/37482/Chapter%2

0II.pdf?sequence=4. Diakses pada 2 Juli 2018. 21:50:14 WITA.

Soerawidjaja, Tatang H. 2005. Minyak-lemak dan produk-produk kimia lain dari

kelapa. Bandung : Institut Teknologi Bandung.

Sudarmanto, Fadel Muhammad. 2014. "Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas".

http://smakmakassar3a11.blogspot.co.id/2014/09/penentuan-kadar-asam-

lemak-bebas.html. Diakses pada 4 April 2018. 21:00:07 WITA.

Syahwil, Muhammad. 2013. Panduan Mudah Simulasi dan Praktik Mikrokontroler

Arduino. Yogyakarta : ANDI.

Teknik Elektronika. 2014. “Penggerak Valve Menggunakan Data Sd Card”.

http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/01/perancangan-penggerak-

solenoid-valve.html. Diakses pada 4 April 2018. 15:53:54 WITA.

50

LAMPIRAN

Lampiran 1

a. Program Arduino

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial SIM900A(9,10);

String perintah;

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2);

int Relay1 = 2;

int Relay2 = 3;

int Relay3 = 4;

const int trigPin = 5;

const int echoPin = 6;

long duration;

int distance;

void setup()

pinMode(Relay1, OUTPUT);



pinMode(trigPin, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output

pinMode(echoPin, INPUT); // Sets the echoPin as an Input

digitalWrite(Relay1,HIGH);



lcd.begin();

lcd.setCursor(1,0);

lcd.print("Alat Penjernih");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" Minyak Siap ");

delay(3000);

SIM900A.begin(9600); // Setting the baud rate of GSM Module

Serial.begin(9600); // Setting the baud rate of Serial Monitor (Arduino)

Serial.println ("Alat Penjernih Minyak Telah Siap");

delay(100);

Serial.println ("Ketik Perintah MULAI PENJERNIH MINYAK untuk

Memulai Alat");

void loop()

// Clears the trigPin

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

// Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

// Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

// Calculating the distance

distance= duration*0.034/2;

if (distance <6)


Pencampuran();

digitalWrite(Relay2,LOW);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Mulai Proses ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Mengaduk Minyak ");

delay(600000);

Pengendapan();


lcd.setCursor(0,0);


lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Pengendap Minyak");

delay(600000);

Penyaringan();


lcd.setCursor(0,0);


lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Penyaring Minyak");

delay(3600000);

if (Serial.available()>0)

perintah = Serial.readString();

Serial.println(perintah);

delay(10);

if(perintah.indexOf("MULAI PENJERNIH MINYAK")>=0)


lcd.setCursor(0,0);


lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Penjernih Minyak");

delay(7000);

void Pencampuran()

Serial.println ("SIM900A Mengirim SMS");

SIM900A.println("AT+CMGF=1"); //Sets the GSM Module in Text

Mode

delay(1000); // Delay of 1000 milli seconds or 1 second

Serial.println ("Set SMS Number");

SIM900A.println("AT+CMGS=\"+6282250075179\"\r"); // Replace with

your mobile number

delay(1000);

Serial.println ("Set SMS Content");

SIM900A.println("Minyak Bekas Pakai Masuk Proses Pengadukan

dengan Arang");// The SMS text you want to send

delay(100);

Serial.println ("Finish");

SIM900A.println((char)26);// ASCII code of CTRL+Z

delay(1000);

Serial.println (" ->SMS Selesai dikirim");

void Pengendapan()



Mode




your mobile number

delay(1000);


SIM900A.println("Minyak Jelantah Sedang Dalam Tahap

Pengendapan");// The SMS text you want to send

delay(100);



delay(1000);


void Penyaringan()



Mode




your mobile number

delay(1000);


SIM900A.println("Minyak Dalam Proses Penyaringan, Tunggulah

Beberapa Saat Minyak akan menjadi Produk Akhir");// The SMS text you

want to send

delay(100);



delay(1000);


b. Verify Program Arduino

Lampiran 2

Lampiran 3

d:TKEMENTE*"ffiff&ffi ,333S';?til.1'S?ISIKAN'INGGIf O L. .runuhnwrpioux ELEKTRoNTKA\&t/ ,+"ffi'b1Bffir:*,?;lY:!'i:fli;

'Website: wwgrgg$gffigrpc.id E;mail: [email protected]. id

Yang bertandatangan dibawah ini adalah Pernbirnbing Tugas Akhir (TA) mahasiswa :

:?s!.*i . . .h.r h. s: i r . . . .f i;ls"rr . . !.*.q$ro.doli.. . Y.i.L r.o. L o.rl r..l*:. . . . .

Dengan ini menyatakan telah setuiu untuk dilaksanakan sidang Tugas Akhir (TA) mahasiswa

tersebut diatas sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan program studi.

Demikianlah surat persetujuan ini dibuat agar dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Batikpapan, . J9...i.rnti.. zCI. I &. ...

l ..bhrrr,.!..t4,, . l1".Pd.

DN. te&0s a7L01a0.r00 t

Nama

NIM

Program Studi

Judul Tugas Akhir

NrP/NtDN. 111010"1? ?0 1

ffi PotiTT':i(NIT NEGERI BALiKPAPAN

F'IMBIMBINGAN tUGAs AKiIR

Nama

NIM'5otsg N,g..h,:lso3op2$Q193

Dosen Pembimblng

Program StuCi

Tahun Akademik

: Andi 9ii trLo-o[,9.i..tl. gi,r6.

, TeLni[ 6le].lr oni] c

' Lotl7 2grf

,2,),

5,lt-&-c? Y7Y P0.tt-ttr6;tf aa*

POLITEKNiK NEGERI TTAI.IKPAPAI.I

\arrra

NIM

, $osg lugr"hoItso3oOLl8Z93

Dosei'l Pembimbing

Progirin Studi

tahuh akademik

1 $ r;['r! i, iru ri. t" 0.1., i'] |d, TcLnlL ilehlronif, o

: z0 [ ]/20ls

FRM/PSTE/08.121.0

KEMENTEzuAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGIPOLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKAJl. Soekdrno Hatta Km. 8 Balikpapan 76126Telp. (0542) 860895, 862305 Fax. 861 107

Ernail: [email protected] Web: http://www.poltekba.ac.id

lrMsnR.BEMlst

SIDANG TUGAS AKHIR JPRUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

TAHUN AKADEMTK 2OL7 l21t8NAMA MAHASISWI: 5O$Y frgRn\'

NIM

JUDUL TA

Si s[ern fu.q.ldol

: ts0lo92?8L9]

: lronery Donq"t, Al^) ?rtlennil'' ylinlal Be[or P^].ri B*.!art,

NliLrolronbr o\e"

NO HALAMAN REVISI KET

Balikpapan,

\t-Vr,rnmJ<^',r VO

fPr (e".z,L; h7"'

A hro^htr-,-^6" Fl-'-'

*lt '?r[,

IIDIKAN FRMIPSTEIOS'12].0

POLITEKNIK NEGERT BALII(PAPANJURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

Jl. Soek6rno Hana Km. 8 Balikpapan l|li-Telp. (0542) 860895, 8623@5 Fax. 8611,07

Email: [email protected] web: http://www.portekba.ac.id

LEMBAR REVISI

SIDANG TUGAS AKHIR JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

TAHUN AKADEMTK ?.Ot7 I 2Ot8

NIM

NAMA MAHAstswn: hsy l.lugr.hq

JUDULTA 'fron.ong

Bonpuo A\rb Pqr*.nih Hin/rl Br),0, Pr[oi B*tor,,Siie* ftngcndoli t'lilro]<on[role.

Ba likpapan, ...?S -..):.?fl .l€.

NO HALAMAN REVISI KET

I kw.plvr^ hF"A !rft, tA^et^^ ltrl.*t^4rArl \r*a vd-,^;rr"t J<;ai^^

kr-

'7,Lot 0

Lrn^ &h"nn*

A-; A<'-n

Documents

RANCANG BANGUN ALAT PENJERNIH MINYAK BEKAS PAKAI BERBASIS SISTEM PENGENDALI MIKROKONTROLER TUGAS AKHIRspmi.poltekba.ac.id/spmi/fileTA/Yossy Nugraha_150309278293.pdf · RANCANG BANGUN